Белки, молекулярная организация и функции.

Принято выделять четыре уровня структурной организации белковой молекулы: первичная, вторичная, третичная и четвертичная структура. Рассмотрим особенности каждого из этих уровней. Первичной структурой белка называют последовательность чередования аминокислот в полипептидной цепи. Эту структуру формируют пептидные связи между α-амино- и α-карбоксильными группами аминокислот.

В эритроцитах здоровых взрослых людей присутствует гемоглобин А (Hb А) . В крови некоторых людей содержится аномальный (изменённый) гемоглобин - гемоглобин (Hb S). Единственное отличие первичной структуры Hb S от Hb A - замена гидрофильного остатка глутаминовой кислоты на гидрофобный остаток валина в концевом участке их β-цепей: HbA, HbS

Как известно, основная функция гемоглобина -транспорт кислорода к тканям. В условиях пониженного парциального давления О2 снижается растворимость гемоглобина S в воде и его способность связывать и переносить кислород. Эритроциты принимают при этом серповидную форму, быстро разрушаются, вследствие чего развивается малокровие (серповидно-клеточная анемия] .

Вторичная структура белка представляет собой способ свёртывания полипептидной цепи в спиральную или иную конформацию. При этом образуются водородные связи между СО-и NH-группами пептидного остова одной цепи или смежных полипептидных цепей.

Третичная структура белка - это распределение в пространстве всех атомов белковой молекулы, или иначе говоря, пространственная упаковка спирализованной полипептидной цепи. Основную роль в образовании третичной структуры белка играют водородные, ионные, гидрофобные и дисульфидные связи, которые образуются в результате взаимодействия между радикалами аминокислот.

В организме глобулярные белки выполняют динамические функции (транспортную, ферментативную, регуляторную, защитную). К глобулярным белкам относятся:

Фибриллярные белки в организме выполняют главным образом структурную функцию, обеспечивают механическую прочность тканей.

Четвертичная структура белка - размещение в пространстве взаимодействующих между собой субъединиц, образованных отдельными полипептидными цепями белка. Белки, обладающие четвертичной структурой, называют также олигомерными белками, а полипептидные цепи, входящие в их состав, - субъединицами или протомерами.

Функции: -каталитическая (ферментативная) Ускорение химических реакций в организме Пепсин, трипсин, каталаза, цитохромоксидаза;-транспортная Транспорт (перенос) химических соединений в организме Гемоглобин, альбумин, трансферрин

Структурная пластическая Обеспечение прочности и эластичности тканей Коллаген, эластин, кератин

Сократительная Укорочение саркомеров мышцы (сокращение) Актин, миозин

Гормональная (регуляторная) Регуляция обмена веществ в клетках и тканях инсулин, соматотропин, глюкагон, кортикотрспин

Защитная Защита организма от повреждающих факторов Интерфероны, иммуноглобулины

Энергетическая Высвобождение энергии за счёт распада аминокислот Белки пищи и тканей